De AI-hype neemt toe: technologiegiganten racen naar AI-fabrieken in de ruimte

Kunstmatige intelligentie verbruikt enorme hoeveelheden elektriciteit. Eén AI-datacenter van Microsoft, dat naar verwachting in 2026 operationeel zal zijn, zal naar verwachting de helft minder elektriciteit verbruiken dan de stad Zürich. En deze "AI-fabrieken" worden momenteel in een duizelingwekkend tempo gebouwd. De AI-hype floreert dankzij de toenemende rekenkracht. 800 miljoen mensen gebruiken ChatGPT wekelijks. Miljoenen anderen spelen met AI-video-apps. En recentelijk zijn ook webbrowsers op AI gebaseerd. De servers van AI-bedrijven worden steeds heter.

OpenAI alleen al is van plan de komende jaren meer dan een biljoen dollar te investeren in de bouw van nieuwe datacenters. Ook Meta, Amazon, Google en Elon Musks XAI zijn bezweken voor de datacentergekte. Sommige experts vragen zich af waar zoveel elektriciteit voor deze uitgestrekte serverparken vandaan moet komen.

Hebzuchtige technologiebedrijven: de 'hyperscalers'

De techgiganten plannen een ongekende uitbreiding van hun IT-infrastructuur om de enorme hoeveelheid data die hun AI-diensten genereren, te kunnen verwerken.

Jeff Bezos gelooft dat AI-fabrieken over tien tot twintig jaar niet op aarde, maar in de ruimte gebouwd zullen worden. Ook Sam Altman, hoofd van OpenAI, ziet het idee wel zitten. Voormalig Google-CEO en investeerder Eric Schmidt kocht een raketstartup om AI-supercomputers de ruimte in te lanceren. En Elon Musk, van SpaceX, wil ook datacenters in een baan om de aarde bouwen.

Sommige experts betwijfelen echter of de elektriciteit op aarde voor AI-datacenters ooit opraakt; anderen vestigen hun hoop op kernenergie. Weer anderen trekken het nut van AI en daarmee het commerciële succes ervan fundamenteel in twijfel. AI-optimisten daarentegen geloven dat de opkomst van de technologie onstuitbaar is. Op de lange termijn, zo stellen zij, zal het vrijwel onmogelijk zijn om het gebruik van goedkope zonne-energie in de ruimte voor dit doel te vermijden.

Philip Johnston, CEO van de startup Starcloud, is een van degenen die een explosieve toename van de vraag naar elektriciteit door AI voorspellen. "Alleen al in de komende drie jaar zal AI de energieopbrengst van tien nieuwe kerncentrales vereisen", zegt hij. De snel voortschrijdende uitbreiding van datacenters drijft de elektriciteitsprijzen in de VS nu al aanzienlijk op.

De AI-hype bereikt astronomische proporties.

Johnstons startup Starcloud is van plan om rond 2035 een datacenter in een baan om de aarde te bouwen, compleet met een enorme zonne-energiecentrale. Er zullen meerdere raketlanceringen nodig zijn om alle servers en de benodigde zonnepanelen de ruimte in te brengen. Er zullen ook robots de ruimte in worden gestuurd om het datacenter in de ruimte te assembleren en reparaties uit te voeren.

Het buitenaardse datacentrum zal naar verwachting 5 gigawatt aan elektriciteit nodig hebben. Dat staat gelijk aan de output van vijf commerciële kerncentrales.

Omdat ze op zonne-energie werken, moeten de satellieten permanent naar de zon gericht zijn. De gekozen baan is zo ontworpen dat de satellieten nooit in de schaduw van de aarde komen.

Het koelen van de computers kan een probleem vormen. AI-processors genereren veel warmte. En in de ruimte is er geen lucht om een ​​deel van de warmte van hete chips op aarde af te voeren. In de ruimte is de koeling daarom uitsluitend afhankelijk van thermische straling. Om dit te maximaliseren, heeft het datacenter een enorme radiator nodig – vergelijkbaar met een verwarmingselement – ​​om de overtollige warmte af te voeren naar de luchtloze omgeving.

Volgens Johnston is Starcloud van plan om verreweg de grootste radiator voor de ruimte te bouwen. De radiator zal tien keer lichter en honderd keer goedkoper zijn dan de beste radiator die beschikbaar is en dezelfde koelcapaciteit biedt. Johnston weigerde verdere technische details te onthullen en verklaarde dat deze het belangrijkste bedrijfsgeheim van Starcloud zijn.

Een open vraag is of de processoren de straling in de ruimte kunnen weerstaan. Op aarde bieden de atmosfeer en het magnetische veld van onze planeet een natuurlijke bescherming. Maar in de ruimte verdwijnt dit schild. De straling kan de elektronica beschadigen en leiden tot verlies van opgeslagen informatie. Starcloud is van plan de stralingsbestendigheid van zijn AI-processoren te testen met een testsatelliet genaamd Starcloud-1.

Een testsatelliet wordt gelanceerd met Mini-GPT

Starcloud-1 werd op 2 november door een SpaceX-raket in een baan om de aarde gebracht, 350 kilometer boven de aarde. De testsatelliet van 60 kilogram, ongeveer zo groot als een kleine koelkast, is uitgerust met een Nvidia H-100-processor. Honderdduizenden chips van dit type worden nog steeds gebruikt door bedrijven zoals OpenAI om de nieuwste AI-chatbots te ontwikkelen in datacenters op aarde. Eén enkele chip in Starcloud-1 is voldoende om een ​​klein AI-model genaamd Mini-GPT te laten draaien.

In oktober 2026 zal de eerste commerciële satelliet van de startup, Starcloud-2, naar verwachting in een baan om de aarde komen. Hij zal 7 kilowatt aan stroom verbruiken, geleverd door een fotovoltaïsch systeem van 80 vierkante meter. Johnston zegt dat Starcloud-2 rekencapaciteit zal leveren aan Amerikaanse militaire satellieten. Het leger is bereid hogere prijzen voor deze diensten te betalen dan commerciële klanten, aldus de CEO van Starcloud. Hij verwacht dat Starcloud-2 op zichzelf meer inkomsten zal genereren dan de kosten voor het ontwerp, de bouw en de lancering van de satelliet zelf.

Johnston en zijn team moeten ook oplossingen vinden voor het probleem van ruimteschroot. Het beschermen van de Starcloud-datacenters, met hun gigantische zonnepanelen, tegen botsingen met puin van buiten gebruik gestelde satellieten zal allesbehalve een fluitje van een cent zijn. Vooral op hoogtes tussen 400 en 800 kilometer boven de aarde nemen satellieten zoals die van Starlink steeds meer ruimte in beslag. Daarom is Starcloud van plan om op termijn zijn satellieten op een hoogte van ongeveer 1300 kilometer boven de aarde te laten draaien, waar het risico op botsingen aanzienlijk lager is. Dit zou resulteren in iets grotere vertragingen in de datatransmissie naar de aarde in vergelijking met de lagere baan van Starcloud-1. Johnston zegt dat zelfs dan de dataoverdracht snel genoeg zou zijn voor de inzet van AI.

Bronverbruik en kosten

Starcloud gokt erop dat het lanceren van satellieten in de loop der tijd aanzienlijk goedkoper zal worden. Momenteel moet iedereen die een satelliet de ruimte in wil lanceren, enkele duizenden dollars per kilo betalen. Volgens Johnston wordt een orbitaal datacenter echter pas rendabel wanneer de prijs voor een lancering in de ruimte daalt tot $ 500 per kilo lading. Hij hoopt dat Starship, de nieuwe raket van SpaceX, deze kosten zal onderbieden.

Een studie van het Franse lucht- en ruimtevaartbedrijf Thales Alenia van vorig jaar onderzocht de milieu-impact van datacenters in een baan om de aarde. Volgens de studie zouden servers in een baan om de aarde gunstig zijn voor het milieu, mits de uitstoot van de raketten zelf vertienvoudigd wordt. De auteurs van de studie verwachten dat Europa tegen 2050 een klimaatneutraal datacenter in een baan om de aarde zou kunnen bouwen en exploiteren.

De internationale race naar de ruimtewolk

De plannen van Starcloud klinken als sciencefiction. De overvloed aan zonne-energie boven de atmosfeer van de aarde is zeker een overtuigend argument. Maar het runnen van datacenters in de ruimte zou waarschijnlijk veel moeilijker zijn dan op aarde. Philip Johnston en zijn collega's zijn echter niet de enigen die in de visie geloven.

Het Chinese ruimtevaartbedrijf Adaspace lanceerde in mei twaalf satellieten met AI-processors de ruimte in. Het doel is om uiteindelijk een gigantisch netwerk van datacenters te creëren, bestaande uit 2800 satellieten.

De in Abu Dhabi gevestigde startup Madari Space is van plan om tegen eind 2026 een datacenter in de ruimte te lanceren. Madari richt zich echter niet primair op AI-chatbots, maar op het verwerken van data van aardobservatiesatellieten. In plaats van ruwe data zouden alleen de resultaten van de analyses naar de aarde worden verzonden. Het overbrengen van deze kleinere datasets zou aanzienlijk sneller zijn, waardoor de reactietijd bij bosbranden of overstromingen wordt verkort. Madari wordt gesteund door een innovatiefonds dat is opgericht door Mohammed bin Rashid Al Maktoum, de heerser van het emiraat Dubai.

Het Poolse bedrijf KP Labs en IBM werken samen aan een soortgelijk concept als Madari. En in augustus installeerde het Amerikaanse bedrijf Axiom Space zijn eigen rekenmodule op het internationale ruimtestation ISS. Tegen het einde van het jaar wil Axiom nog twee modules in een baan om de aarde brengen. In de toekomst wil het bedrijf een orbitaal rekennetwerk creëren dat data zal verwerken voor zowel het Amerikaanse leger als een commercieel ruimtestation.

Realistisch toekomstscenario of "science fantasy"?

Er is al een soort computerrace in de ruimte gaande. Sommige experts waarschuwen echter voor te hoge kortetermijnverwachtingen.

"De datacenters die we momenteel op aarde hebben, zijn enorm groot. Iets soortgelijks de ruimte in brengen zou een enorme onderneming zijn", zegt Malcolm Macdonald, ruimtevaartdeskundige en hoogleraar aan de Universiteit van Strathclyde in Glasgow, Schotland. Macdonald betwijfelt of datacenters in de ruimte in de nabije toekomst winstgevend kunnen zijn. Maar hij erkent dat dit zou kunnen veranderen wanneer SpaceX' Starship – momenteel nog maar een prototype – in gebruik wordt genomen.

Ruimteonderzoeker Michael Gschweitl van ETH Zürich gelooft dat datacenters in de ruimte haalbaar zijn. "De ontwikkeling van kleinschalige ruimtecomputers is al ver gevorderd – bijvoorbeeld voor de analyse van data van aardobservatiesatellieten", zegt hij. Een groot datacenter met een capaciteit van 5 gigawatt, zoals gepland door Starcloud, is fysiek mogelijk, maar een veel lastigere technische uitdaging. Gschweitl durft niet te voorspellen wanneer dit precies werkelijkheid zal worden. "Het is echter zeer waarschijnlijk dat zoiets niet door een kleine startup zal worden gerealiseerd, maar eerder door een groter, gevestigd ruimtevaartbedrijf", aldus de ETH-onderzoeker.

Bronnen: Visualisaties; Starcloud , Mesa satellietbeelden; beelden van Google Earth, geïnspireerd door FT .